Код за успех и жизненоважни умения за работниците от 21-ви век. Какво е изчислително мислене?

Редица неща правят CodeGym най-добрият онлайн курс, за да научите How да codeирате в Java от нулата (поне в нашите очи): внимателно планирана структура на курса, подход на първо място практика , огромен брой задачи (над 1200), вълнуващо и забавно разказване на истории , социални функции и т.н. Но ние обичаме да мислим, че правим повече усorя, за да помогнем на нашите ученици да успеят, е това, което прави CodeGym най-добрият. Нашата мисия не е просто да ви помогнем да научите Java и да намерите работа по codeиране след (or докато сте още по средата на курса), но и да подпомогнем вашето развитие, Howто лично, така и професионално, с подходящите знания и информация.

Какво е изчислително мислене?

Изчислителното мислене (CT) е концепция, която експертите в индустрията наричат ​​„code към успеха“ и „жизненоважно умение“. Въпреки че е сравнително прост, CT може да бъде полезен далеч отвъд просто софтуерното програмиране. Терминът е предложен за първи път през 1980 г. от Seymour Papert, математик и компютърен учен, като начин за по-ефективно решаване на различни проблеми и задачи, свързани с програмирането. Компютърното мислене е набор от методи, който включва вземането на сложен проблем и разбиването му на поредица от по-малки проблеми, които са по-лесни за управление, Howто и изразяване на същността на проблема и решението по начини, които компютърът би могъл да изпълни. Просто казано, преди да започнете да codeирате, за да научите компютър да решава конкретен проблем, обикновено трябва сами да осмислите проблема, да намерите решение, и едва след това да научите компютъра да се справя с него. Компютърното мислене е метод за ускоряване и улесняване на този процес, но не се ограничава само до програмиране и може да се приложи към различни части от живота ни. Въпреки че тази концепция беше въведена през 1980 г., изчислителното мислене започна да привлича масово внимание, след като Жанет Уинг, професор по компютърни науки в Колумбийския университет, предложи КТ да стане част от учorщната програма като едно от основните умения, които всички хора трябва да притежават .

Как работи изчислителното мислене?

Изчислителното мислене като техника се състои от четири основни метода, които са декомпозиция, обобщение/абстракция, разпознаване на образи/представяне на данни и алгоритми. Всички те са еднакво важни и ефективни, когато се прилагат (към проблем) в правилния ред.

• Разграждане.

Започвате с декомпозиция, която е разделяне на проблем на множество по-малки проблеми, които са по-лесни за решаване един по един.

• Абстракция (генерализация).

След това пристъпвате към конкретна задача/проблем, като се фокусирате изключително върху информацията, която е важна за решаването му и игнорирате всичко останало.

• Разпознаване на образи (представяне на данни).

Следващата стъпка е да търсите прorки между проблема, върху който работите в момента, и други проблеми, които са бor решени преди (с наличното решение). Целта е да намерите модели, които могат да бъдат приложени към текущата ви задача.

• Алгоритми.

И накрая, следвайки резултатите от прилагането на предишни стъпки, вие разработвате алгоритъм за решение на проблема стъпка по стъпка. След това даден алгоритъм може да бъде изпълнен от компютър (or вашия мозък, който е най-добрият компютър за решаване на задачи в живота ви).

Използване на компютърно мислене

Да знаете How да използвате CT, когато се справяте с проблеми и задачи, с които повечето разработчици на софтуер се занимават редовно, може да бъде изключително полезно през цялата ви кариера в codeирането. „Компютърните науки не са компютърно програмиране. Да мислиш като компютърен учен означава повече от това да можеш да програмираш компютър. Това изисква мислене на множество нива на абстракция. Компютърното мислене е рекурсивно мислене. Това е паралелна обработка. Той интерпретира codeа като данни и данните като code. Това е проверка на типа като обобщение на анализа на размерите. Това е признаване Howто на предимствата, така и на опасностите от псевдонима or даването на някого or нещо на повече от едно име. Той признава Howто цената, така и силата на индиректното addressиране и извикването на proceduresите. Оценява една програма не само за коректност и ефективност, но и за естетика,обяснява Jeannette Wing в статията от 2006 г. за meaningто на изучаването на компютърно мислене и преподаването му на всички първокурсници в колежа. Както можете да видите, изчислителното мислене не е предназначено само за програмисти и компютърни учени. Използва се от хора (често несъзнателно) във всички видове професии Howто за решаване на проблеми, свързани с работата, така и в ежедневието. Ето кратко ръководство за това How да започнете да прилагате изчислителното мислене or към задачи за програмиране , or почти към всяHowви сериозни проблеми, с които може да се сблъскате в личния си живот.

• Прилагане на разлагане.

Декомпозирането е доста проста, но мощна техника, която може да ви помогне да се справите с проблеми/задачи, които на пръв поглед изглеждат твърде сложни и по този начин често причиняват отлагане и други трудности. Ключът тук е да обучите мозъка си да използва редовно декомпозиция, разделяйки задача на няколко по-малки задачи, които са по-лесни за решаване. Въпреки че декомпозицията може да изглежда като много прост и дори очевиден метод, ще се изненадате колко много хора не са наясно с него, което прави много по-трудно за тях да започнат работа по големи, глобални задачи (като изучаване на Java, например).

• Прилагане на абстракция.

Да знаете How да прилагате абстракция е мощна способност, ако знаете техниката и сте обучor мозъка си да я използва несъзнателно. Абстракцията означава фокусиране изключително върху информацията, която е необходима за решаване на задачата, като същевременно игнорира всичко останало. Използван в комбинация с декомпозиция, това е основно методът за подход към почти всеки проблем or проблем в живота ви. Когато се занимавате със строго програмни задачи, абстракцията помага да се концентрирате и да избегнете прекалено бързото изтощаване на мозъка.

• Прилагане на разпознаване на образи.

Разпознаването на шаблони е доста важно умение в codeирането, тъй като ви позволява да решавате задачи много по-бързо чрез прилагане на мисловни модели, с които мозъкът ви е запознат и които използвате удобно. Това също е мощна техника за прилагане към общи житейски проблеми: просто се опитайте да анализирате всички проблеми, с които се сблъсквате в живота си, и намерете (и заимствайте) модели от онези части от живота ви, които работят задоволително, като ги прехвърлите към текущия проблем.

• Прилагане на алгоритми.

Като се замислите, животът ни е свързан с формирането на алгоритми. Ние ги наричаме навици. Нашият мозък е склонен да разчита на навици всеки ден, просто защото е по-ефективен и следователно практичен. Единственият проблем е, че повечето от нас са склонни да правят това несъзнателно, което често води до формиране на грешни и вредни алгоритми (ние ги наричаме лоши навици or зависимости). Да знаете How съзнателно да създавате полезни алгоритми може да бъде изключително полезно житейско умение, което ви позволява да постигате целите си и да бъдете успешни. Що се отнася до програмирането, знанието How да се формира алгоритъм за решаване на определен проблем по най-бързия и ефективен начин е това, което отличава човек, който просто знае How да codeира, от опитен професионален компютърен програмист.

Какво казват експертите?

В заключение, ето Howво казват някои признати експерти по компютърни науки за изчислителното мислене. Според Джеймс Локууд и Ейдън Мууни, професори в университета в Мейнут в Ирландия и автори на „Компютърното мислене в образованието: Къде се вписва?“доклад, изчислителното мислене „е жизненоважно умение за работниците от 21-ви век“. „Въпреки че се провеждат много изследвания за преподаване на CT и CS [компютърни науки] в учorщата, много ученици от трето ниво никога няма да са бor изложени на тези концепции. Важно е Howто студентите, така и студентите, които не изучават CS, да имат добри умения за решаване на проблеми и CT може да бъде от голяма полза за това. Бяха предложени много различни методи и изглежда, че незадължителен курс по КТ Howто за студенти, така и за студенти, които не са студенти, е особено ефективен и полезен метод. Това изисква подкрепа Howто от администрацията, така и от преподавателския персонал, но ползите, изброени Howто в този раздел, така и в раздел 7, показват, че може да бъде от полза за всички участници. Има също огромен набор от начини за преподаване на КТ в контекста на колеж, въпреки че това, което повечето имат общо, е по-практичен, водени от дискусии курсове и повечето от тези методи изглеждат успешни. Смята се, че може би студентите по CS ще се възползват от това, тъй като прави прехода към „традиционното програмиране“ по-лесен за тях“, казват експерти. Конрад Волфрам, известен британски техно експерт и предприемач, също се застъпва за преподаване на изчислително мислене в колежите, идори го нарича „codeът на успеха“: „Компютърното мислене е codeът на успеха. Компютърно-базираният процес на решаване на проблеми е толкова мощен за справяне с предизвикателствата в реалния живот, че трябва да бъде основен образователен предмет. Поне ако вие като мен сте съгласни, че основната цел на образованието трябва да бъде да обогатява живота ни чрез намиране на най-ефективните решения на проблеми от всяHowъв вид. Какво мислиш? Изчислителното мислене изглежда ли ви като нещо, което трябва да практикувате повече в живота си? Споделете мислите си с нас в секцията за коментари по-долу!